Il riso (Oryza sativa L) è il cereale più utilizzato al mondo per il consumo umano e il secondo più prodotto al mondo dopo il mais. Tuttavia, la produzione di riso è seriamente minacciata dall’esplosione del riso, una malattia fungina che è stata segnalata in più di 80 paesi in tutti i continenti, comprese le aree di coltivazione di quasi tutte le regioni produttrici di riso in Spagna (Andalusia, Estremadura, Catalogna, Valencia, ecc. .).

Uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Riso e guidata da Blanca San Segundo, ricercatrice CSIC presso CRAG, ha rivelato che l’esposizione delle piante di riso a livelli moderatamente elevati di ferro da stiro aumenta la resistenza all’infezione da parte del fungo patogeno Magnaporthe oryzae, l’agente che causa il blasone del riso, la malattia più comune in questa coltura e responsabile di ingenti perdite di produzione a livello mondiale.

Il ferro è un nutriente essenziale per crescita delle piante e sviluppo. Sebbene sia un elemento abbondante nella maggior parte dei terreni agricoli, la sua disponibilità per le colture potrebbe essere bassa. A seconda delle caratteristiche del suolo, il ferro si trova nella sua forma insolubile o solubile, e quindi la pianta può assorbirlo più o meno efficacemente. Inoltre sia una carenza che un eccesso di ferro possono diventare tossici per la pianta. Pertanto, il controllo preciso della quantità di ferro e della sua biodisponibilità risulta essere cruciale per la corretta crescita e produttività delle colture.

Utilizzando metodi di sequenziamento dell’RNA, che consentono l’analisi dei livelli di espressione di diversi geni, il team di ricerca ha rilevato l’attivazione di diversi geni correlati alle difese delle piante quando il riso è stato trattato con ferro per un breve periodo di tempo. Inoltre la presenza di ferro aumenta l’espressione di geni legati alla generazione delle fitoalessine, molecole ad attività antimicotica in grado di inibire la crescita di Magnaporthe oryzae. È stato così possibile dimostrare che un moderato trattamento con ferro attiva il sistema immunitario innato del riso.

Questo lavoro rivela che, in condizioni di infezione, nelle foglie delle piante trattate con ferro, si osserva un accumulo sia di specie reattive dell’ossigeno (ROS) che di ferro in regioni specifiche e molto localizzate della foglia infetta, che corrispondono ai punti di ingresso del patogeno . Questo innesca un processo di programmato cella della morte nelle cellule vegetali, nota come ferroptosi, che limita la progressione del fungo nel tessuto infetto e quindi l’infezione è controllata dalla pianta stessa.

“La risposta al suicidio cellulare o ferroptosi è stata descritta in varietà di riso resistenti all’infezione da M. oryzae (interazioni incompatibili). Tuttavia, è la prima volta che questa risposta è stata osservata in piante di riso che sono suscettibili all’infezione da questo fungo a seguito del trattamento con ferro. Il ferro ha una funzione che migliora la risposta immunitaria nella pianta di riso”, afferma Blanca San Segundo, la principale ricercatrice dello studio.

Precedenti studi dello stesso gruppo hanno già evidenziato che i nutrienti potrebbero svolgere un ruolo chiave nella resistenza o nella suscettibilità all’infezione da parte di questo fungo. Lo stesso gruppo di ricerca pubblicato nel 2020 che l’eccesso di fosfato, come conseguenza dell’eccessivo uso di fertilizzanti fosfatici, ha l’effetto opposto in quanto rende il riso più suscettibile alla infezione dallo stesso fungo.

Comprendere la relazione tra l’apporto di nutrienti (macronutrienti e micronutrienti) e la risposta di difesa della pianta contro i patogeni può essere molto utile quando si progettano nuove strategie di protezione contro la malattia blastica e quindi minimizzare le perdite economiche associate. Inoltre, questa conoscenza contribuirà a stabilire di più pratiche sostenibili per crescere riso riducendo l’uso di prodotti agrochimici (fertilizzanti e pesticidi).

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